馮建斌
(山西機械化建設(shè)集團公司,山西太原 030009)
我國是一個地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家。滑坡是地質(zhì)災(zāi)害中最為常見的一種現(xiàn)象,其治理越來越受到社會的重視。受周邊自然及人為活動的影響,許多原有山體的巖層組成和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性遭到破壞,再經(jīng)過多年的雨水沖刷、地質(zhì)運動變化,日積月累形成不穩(wěn)定地質(zhì)體,加之地面沉陷加劇了山體不穩(wěn)定程度,使得處于準穩(wěn)定狀態(tài)的山體下沉應(yīng)力轉(zhuǎn)移、釋放,山體由下沉轉(zhuǎn)為側(cè)向滑移,形成不穩(wěn)定地質(zhì)體滑坡變形,對人們的生產(chǎn)、生活環(huán)境及生命財產(chǎn)造成了嚴重威脅。
古交爐峪口煤礦,其風峁頂西部山體出現(xiàn)寬約200 m、長約230 m的裂縫帶,形成一個較大規(guī)模的滑坡體,其后緣開裂下沉,前緣隆起下滑,導(dǎo)致爐(峪口)~嘉(樂泉)鐵路專用線爐峪口至鎮(zhèn)城底段處鐵路線外移變形,出現(xiàn)公路路基開裂、護坡變形、護墻外傾,企業(yè)生產(chǎn)用房地基下沉、房屋破裂,成為危房等現(xiàn)象。由于該工程下臨鐵路、公路,且公路上過往車輛、行人較多,而且需處理的坡面離鐵路線僅隔一條寬0.8 m的排水溝,沒有足夠的施工面,因此無法采取爆破施工。上述地質(zhì)災(zāi)害不僅極大的影響了企業(yè)的日常生產(chǎn),而且威脅著山體下公路、鐵路交通安全和附近居民的生命財產(chǎn)安全。
工藝流程:施工準備→測量放線→滑坡體變形觀測→掛設(shè)安全防護網(wǎng)→截水溝施工→修筑便道→破碎、剝離巖體→挖、裝、運輸→邊坡整修→檢測驗收。
陡峭滑坡體治理工藝流程見圖1。
1)在認真研究施工圖和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,仔細對施工現(xiàn)場進行實地考察。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)實際情況制定切實可行的施工方案。2)根據(jù)陡峭滑坡體工程的特點組建項目經(jīng)理部,合理安排設(shè)備、人員和材料,制定合理的施工進度。3)在滑坡體上設(shè)置觀測點,施工區(qū)域設(shè)置安全警示標志,機械設(shè)備存放場地避開危險源。
圖1 陡峭滑坡體治理工藝流程圖
1)開工前,測放工程項目:a.剝離區(qū)域界線;b.首層剝離厚度。施工分區(qū)、分段做好測量技術(shù)交底工作。2)施工機械進場前,專職測量員會同業(yè)主、設(shè)計單位和監(jiān)理單位對施工范圍進行復(fù)測。由監(jiān)理工程師最終確定工程量。
1)陡峭滑坡體非爆破剝離施工中,危巖體下方公路、鐵路經(jīng)常有汽車、火車或行人通過,必須設(shè)專人和鐵路部門保持聯(lián)系,掌握列車通過的時間、頻率,確保鐵路的安全運行。2)建立對不穩(wěn)定體的監(jiān)測制度。對施工現(xiàn)場進行危險源的分析,確定范圍,測量人員在公路、鐵路等可能出現(xiàn)危險的附近地方建立觀察點。3)根據(jù)現(xiàn)場實際情況在可能發(fā)生山體滑坡的地方多設(shè)置幾個控制點,由專人用儀器監(jiān)測坡頂不穩(wěn)定區(qū)域山體是否發(fā)生位移,通過儀器監(jiān)測其位移的速度和方向,白晝每半小時觀測一次,夜間每隔一小時觀測一次,夜間觀測要配備充足的照明設(shè)施。對鐵路及山體的滑移情況進行檢測并做好記錄,出現(xiàn)異常情況要加密觀測的頻率,并及時向業(yè)主和監(jiān)理工程師匯報。
1)工程實例中滑坡體下方分別有鐵路、公路,車輛和人員通過較為頻繁。為確保安全施工本工程共設(shè)置三道防護網(wǎng),施工前首先在鐵路外側(cè)設(shè)第一道安全防護網(wǎng)。鐵路路基西側(cè)平臺上,使用鐵絲網(wǎng)、腳手架或鋼管擊入地面,立桿間距為3 m,橫桿上下各設(shè)置一道,每隔一個網(wǎng)片設(shè)兩道支撐桿。地面以上高度1.8 m左右,地面以下0.8 m~1 m。鋼管采用建筑所用普通鋼管,壁厚保證30 mm。鐵絲網(wǎng)內(nèi)側(cè)加掛一道2 000目的防護網(wǎng),防止墜落下來的石塊飛濺至下方公路上。2)在鐵路上方坡面(山體坡腳處)上設(shè)第二道安全防護網(wǎng)。利用沖擊鉆在坡腳處堅硬巖石上鉆孔,插入鋼管后灌注C15混凝土固定立柱,防止石塊掉下來直接滾落到鐵道上,確保鐵路安全運行。3)工作區(qū)域第三道安全防護網(wǎng)設(shè)置在施工區(qū)域下方大約10 m~20 m。設(shè)置時先在處理的面上鋪掛一層安全網(wǎng),另在距底面10 m左右處設(shè)置一道平網(wǎng),兩端使用鋼釬擊入巖體內(nèi),綁扎牢固,中間每隔5 m設(shè)支撐桿。落地式腳手架的基礎(chǔ)應(yīng)堅實、平整,并應(yīng)定期檢查。立桿不埋設(shè)時,每根立桿底部應(yīng)設(shè)置墊板或底座,并應(yīng)設(shè)置縱、橫向掃地桿。
防護網(wǎng)未設(shè)置之前,不得進行滑坡體上的破碎、挖掘等施工。
安全網(wǎng)布置示意圖見圖2。
圖2 安全網(wǎng)布置示意圖
1)根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場實際情況在剝離滑坡體的上方按環(huán)形截水溝布置,以保證施工過程中和滑坡體卸載后外部積水不流入施工工作面。2)測量定位截水溝位置和線形,基槽采用人工開挖,先回填裂縫深的地方,采用圓木夯夯實?;鄄捎么蚝粰C夯實。3)砌筑前石塊均要將表面清除干凈,對墊層進行灑水濕潤。在砂漿凝固前,所有縫要滿漿,石塊固定就位,按沉降縫自然分段進行施工。
1)陡峭滑坡體非爆破剝離時,受陡峭地勢影響,便道修筑極為困難。施工前,必須完成全部施工便道位置的確定,必須在充分考察施工區(qū)地勢、地質(zhì)狀況后進行規(guī)劃,采用“之”字形修筑。2)施工便道由于受地理條件的限制,便道只能設(shè)為單車道,單向行駛。寬度保證不小于5 m,縱坡不大于8%。3)在便道臨空面一側(cè)修筑安全墻,安全墻為梯形,上寬50 cm,下寬100 cm,高度80 cm。在轉(zhuǎn)彎處安全墻高度不得小于車輪直徑。
1)整個剝離作業(yè)從陡峭滑坡體最有利于作業(yè)處逐步擴展,具備一定條件后按照自上而下的順序分段、分區(qū),逐層進行剝離施工,依次推進。2)施工道路隨工程進展逐步延伸修筑。3)在剝離過程中,由機械破碎錘破碎危巖體,每層剝離厚度50 cm~100 cm,最大粒徑不超過50 cm。機械破碎錘由里向外側(cè)施工,至巖石臨空面2 m左右時停止,預(yù)留作防落石擋墻,開挖深度超過2 m~3 m時,使用機械破碎錘向臨空面內(nèi)側(cè)鉤挖,并預(yù)留0.5 m~1.0 m左右擋墻。破碎必須由上而下逐層破碎、剝離,嚴禁上下同時立體作業(yè),更不得將下面破碎使其上部自然塌落。
破碎、剝離后的巖石,采用裝載機裝車,自卸車運輸。裝載機在裝車時要盡量放低防止偏載或砸壞車廂。在接近車廂時,不得碰撞汽車。鏟斗運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴禁站人。禁止在濃霧、大雨、大風、雷電天氣或夜間進行作業(yè)。
1)對邊坡結(jié)構(gòu)要經(jīng)常檢查,嚴格控制邊坡結(jié)構(gòu)尺寸。自上而下分層整修,施工中做成一定坡勢,以利排水,修整過程中應(yīng)避免邊坡穩(wěn)定范圍內(nèi)形成積水。
2)破碎、剝離巖石不得堆放在剝離范圍的上側(cè)和坡面上,以免剝離面和坡面加載后造成崩滑。遇大雨時停止挖方施工,雨后及時做好抽排水工作。
全部完工以后,經(jīng)過滑坡體變形觀測,滑坡體變形穩(wěn)定后上報業(yè)主、監(jiān)理工程師進行檢測竣工驗收。
陡峭滑坡體非爆破巖石剝離施工工法技術(shù),由于不采用爆破施工,使施工擾動危巖體降到最小,既保證了公路、鐵路的正常運行,又使山體減載后自身達到了穩(wěn)定,經(jīng)過不間斷監(jiān)測,裂縫、相對位移沒有發(fā)展,達到了經(jīng)濟、社會效益最大化的目的。
陡峭滑坡體非爆破巖石剝離施工技術(shù)在本工程的實際應(yīng)用中,各項指標均滿足設(shè)計和規(guī)范要求,說明該技術(shù)是切實可行的。不僅能節(jié)省投資,而且施工方便、工期短、造價低。